Drainage

Drainagen um und unter einem Gebäude und ihre Bedeutung für den Gebäudezustand

In dieser Präsentation lernen Sie die Grundlagen der Entwässerung von Baustellen kennen. Die Lernziele dieses Moduls sind folgende:

  • Zu verstehen, wann und warum eine Ent- wässerung für ein Gebäude erforderlich ist 
  • Die große Bedeutung einer Voruntersuchung des Baugrundstücks zu kennen 
  • Einen Überblick über die empfohlenen Pumpen für Entwässerungsanwendungen zu gewinnen 
  • Wir sprechen darüber, warum Entwässerung so wichtig ist, und erörtern ein Beispiel für eine Entwässerungsanwendung.

Darüber hinaus befassen wir uns mit weiteren wichtigen Punkten, etwa warum eine Voruntersuchung des Baugrundstücks so wichtig ist und welche Arten von Pumpen sich für verschiedene Entwässerungsanwendungen eignen. Fangen wir an!

Die Entwässerung von Gebäuden und anderen baulichen Strukturen ist aus verschiedenen Gründen notwendig. Eine Entwässerung des Fundaments dient dazu, Wasser abzuleiten, das das Gebäude und die Innenräume beschädigen könnte.

Wasser, das sich um das Fundament eines Gebäudes sammelt, kann in die Wände eindringen und zur Korrosion der Stahlarmierungen führen. Zudem kann es Schimmel oder Pilzbefall im Gebäude verursachen.

Eine Grundwasserabsenkung reduziert oder stabilisiert den Grundwasserdruck. Weniger Druck auf Decken und Wände in Untergeschossen unter dem Grundwasserspiegel schützt vor einem strukturellen Versagen des Bauwerks. Ist der hydrostatische Druck zu hoch, kann sich das gesamte Gebäude anheben.

Auch die Verfestigung des Bodens unter dem Gebäude und darum herum ist wichtig. Ist der Boden mit Wasser gesättigt, kann er instabil werden und  zur Bebauung ungeeignet sein. In diesem Fall lässt er sich durch Entwässerung verfestigen.

Eine gründliche Voruntersuchung ist ein entscheidender Schritt bei der Fundamentplanung für ein Gebäude. Eine Voruntersuchung  der Baugrundstücks zeigt, ob für das Bauprojekt eine Entwässerungsanlage erforderlich ist. Alles hängt von der Bodenbeschaffenheit an der Baustelle ab.

Die Bodenbeschaffenheit kann bereits auf kleinem Raum sehr unterschiedlich sein. Darüber hinaus hängt die Tragfähigkeit des Bodens von Witterung, Klimaveränderungen und dem Standortmanagement ab.

Daher müssen derzeitige und künftige Bodenbeschaffenheit sowie die Grundwasserbedingungen vor Baubeginn untersucht werden,  ebenso wie die Umgebung und die Nachbargrundstücke.

Wird die Untersuchung von Bodenbeschaffenheit, Grundwasserspiegel, Auswirkungen auf den Boden und Grundwasserchemie vernachlässigt, kann das fatale Konsequenzen für das Gebäude haben. Diese Bilder zeigen Beispiele für Korrosion, Schimmel und Pilzbefall im Gebäude.

Sehen wir uns an, was untersucht werden muss. Unbedingt müssen Sie die Bodenbeschaffenheit untersuchen. Darüber hinaus sollten Sie den Grundwasserspiegel ermitteln, den Grundwasserspiegel in primären und sekundären Grundwasserleitern messen und die zu erwartenden saisonalen Schwankungen ermitteln.

Bitte beachten Sie, dass eine Grundwasserabsenkung in Baustellennähe den Wassergehalt des Bodens und damit den Entwässerungsbedarf verändern kann. Untersuchen Sie auch die Auswirkungen auf den Boden und die Umgebung.

Eine Entwässerungsanlage hat häufig Auswirkungen auf den primären und sekundären Grundwasserspiegel, was zu Boden- und Gebäudesetzungen führen kann. Eine Senkung des Grundwasserspiegels reduziert die Bodensättigung und kann dazu führen, dass Holzkonstruktionen verfallen.

Als Letztes müssen Sie die Grundwasserchemie berücksichtigen. Diese muss im Hinblick auf eine mögliche Ablagerung von Kalk oder Eisen bewertet und analysiert werden. Durch Ablagerungen dieser beiden Substanzen können Entwässerungsanlagen verstopfen und aggressives Wasser kann Entwässerungsanlagen und Bauwerke angreifen.

Die Voruntersuchung dient zur Analyse diverser Gegebenheiten:

  • Sie zeigt die Tragfähigkeit des Bodens auf.
  • Sie zeigt die Setzungsrate des Bodens auf.
  • Sie dient zur Ermittlung des Grundwasserspiegels, der sich auf die Feuchtigkeit im Fundamentbereich auswirkt.
  • Sie hilft bei der Auswahl von Fundamentart und -tiefe.
  • Sie hilft bei der Auswahl geeigneter Bautechniken.
  • Sie hilft, mögliche Probleme mit dem Fundament vorherzusehen und zu beheben.

Alle diese Ergebnisse tragen letztendlich dazu bei festzustellen, ob und in welchem Umfang eine Drainage erforderlich ist. Sehen wir uns die Entwässerungsleitungen am Fundamentsockel an.

Der Fundamentsockel ist ein Betonblock, in der Regel 40 bis 50 Zentimeter breit, der das Gewicht des Gebäudes verteilen soll. Unterhalb des Gebäudes kann eine Fundament- entwässerung installiert werden. Zweck einer Fundamententwässerung ist die 

Grund-wasserableitung unterhalb des Fundaments. Ein steigender Grundwasserspiegel könnte den hydraulischen Druck erhöhen. Die Entwässerung bewirkt, dass der hydraulische Druck nicht über den Wert hinaus ansteigt, auf den das Gebäude ausgelegt ist.

Wenn eine Veränderung des Grundwasserspiegels nicht zu erwarten ist, dann ist eine Fundamententwässerung nicht wirklich notwendig. Betrachten wir vier verschiedene Beispiele für Bodenbeschaffenheit und Grundwasserspiegel  und überlegen wir, ob eine Entwässerungsanlage notwendig ist oder nicht.

Im ersten Fall steht das Gebäude auf sandigem oder anderweitig durchlässigem Boden und der Grundwasserspiegel liegt unterhalb des Entwässerungsniveaus. Hier ist keine Entwässerung notwendig.

Bei den saisonalen Schwankungen des Grundwasserspiegels ist nicht zu erwarten, dass er auf das Entwässerungsniveau ansteigt. Niederschlags- und sonstiges Oberflächen- wasser versickert vertikal ins Grundwasser. Im zweiten Fall steht das Gebäude auf undurchlässigem Boden und der Grundwasserspiegel liegt unter dem Entwässerungsniveaus.

Hier sollte Niederschlagswasser aus dem Hinterfüllbereich abgeleitet werden. Es ist nicht zu erwarten, dass der Grundwasserspiegel infolge saisonaler Schwankungen bis auf das Entwässerungsniveau ansteigt. Niederschlags- und sonstiges Oberflächen- wasser versickert vertikal ins Grundwasser.

Im dritten Fall steht das Gebäude auf wenig durchlässigem Boden und der Grundwasserspiegel liegt über dem Entwässerungsniveau. Hier schützt eine Abführung des Grundwassers das Gebäude vor hydrostatischem Wasserdruck. Niederschlags- und sonstiges Oberflächen- wasser versickert vertikal ins Grundwasser.

Niederschlagswasser aus Hinterfüll-/halb durchlässigen Bodenzonen braucht Drainage. Im vierten Fall steht das Gebäude auf sehr durchlässigem Boden und der Grundwasserspiegel liegt über dem Entwässerungsniveau. Hier würden bei der Grundwasserdrainage sehr große Mengen Drainagewasser anfallen.

Darüber hinaus käme es zu einer generellen Absenkung des Grundwasserspiegels, die Bauwerke in der Umgebung beschädigen könnte. In diesem Fall ist eine Grundwasserdrainage nicht möglich. Hier muss das Gebäude wasserdicht und gut verankert sein, damit es sich nicht anhebt.

Zudem muss es so armiert sein, dass es dem hydrostatischen Wasserdruck widersteht. Niederschlags- und sonstiges Oberflächenwasser versickert vertikal in Richtung Grundwasser. Wenden wir uns einen Moment dem hydrostatischen Druck zu. Hydrostatischer Druck ist der Druck, den Wasser in Ruhe ausübt.

Enthält der Boden um das Fundament herum Wasser, das nirgendwohin abfließen kann, dann drückt es gegen das Fundament und findet schließlich einen Weg hinein. Alle Gebäude sind auf einen bestimmten hydrostatischen Druck ausgelegt.

Es gibt verschiedene Maßnahmen, um den hydrostatischen Druck zu reduzieren: Zunächst braucht das Gebäude ein solides Fundament. Darüber hinaus kann das Gebäude im Untergrund verankert werden. Und des Weiteren kann eine Entwässerungsanlage installiert werden.

In einigen Fällen sind alle drei Maßnahmen notwendig. Das erste Bild zeigt eine Baustelle, bei dem die Arbeiter das Fundament eines Gebäudes errichten. Das zweite Bild zeigt die Baustelle eines Gebäudes, das mithilfe von Pfählen verankert werden muss, damit es sich nicht hebt oder senkt.

Das letzte Bild zeigt eine Rohrleitung in einem mit Kies verfüllten Graben. Die Rohrleitung leitet Wasser von der Baustelle ab. Schauen wir uns einen Lageplan eines Gewerbegebäudes mit dem Entwässerungskonzept für Drainage- und Regenwasser an.

Hier sehen Sie die Entwässerungsanlage um das Fundament herum und darunter. Das Gebäude hat zwei Untergeschosse. Wie bereits erwähnt, muss das Fundament eines Gebäudes jederzeit trocken sein, damit es nicht zu Gebäudeschäden kommt, und in einigen Fällen auch, um den hydrostatischen Druck zu senken.

Wie Sie sehen, hat sogar der Spielplatz eine Drainage. Diese Übersicht zeigt die gesamte Entwässe- rungsanlage für Drainage- und Regenwasser. Regen- bzw. Oberflächenwasser wird von allen Oberflächen außer der Rasenfläche gesammelt.

Regenwasser vom Dach wird in vertikalen Regenwasserabläufen (RWS), das Regenwasser von Wegen, Parkplätzen und Straßen in Gullys gesammelt. Da die Entwässerungsleitungen um das und unter dem Gebäudefundament sowie die Regenwasserhauptleitung nur 1 bis 1,5 m unter der Erdoberfläche verlaufen, muss das Drainagewasser zu den Regenwasserleitungen hochgepumpt werden.

Für diese Entwässerungsanlage sind zwei Pumpenschächte erforderlich. Das Drainagewasser strömt infolge der Schwerkraft in die Pumpenschächte an beiden Seiten des Gebäudes. Drainage- und Regenwasser gelangen dann über die Regenwasserleitungen in die Regenwasserhauptleitung.

Natürlich ist es sehr wichtig, korrekt einzuschätzen, wie viel Drainagewasser die Entwässerungsanlage bewältigen muss. Diese Schätzung bildet die Grundlage für die korrekte Auslegung von Pumpen und Pumpenschächten. Die Pumpenschächte können mit einer oder zwei Pumpen ausgestattet werden.

Bei zwei Pumpen fungiert eine davon als eine Reservepumpe. Bei nur einer Pumpe im Pumpenschacht empfehlen wir eine Anlagenüberwachung, die bei einem Pumpenausfall ein Signal ausgibt. Dies sind die empfohlenen Pumpentypen für Entwässerungsanwendungen.

Links sehen Sie Pumpen aus Edelstahl, rechts Pumpen aus Grauguss. Edelstahlpumpen eignen sich für weniger anspruchsvolle Entwässerungsanwendungen mit freiem Kugeldurchgang bis 50 mm. Pumpen aus Grauguss sind robuster und eignen sich für eine dauerhafte mit freiem Kugeldurchgang bis 100 mm.

Alle abgebildeten Pumpen sind für die Nassaufstellung geeignet, SE-Pumpen auch für die Trockenaufstellung. Grundfos bietet eine Reihe vorgefertigter Pumpenschächte mit passenden Entwässerungspumpen an. Details zum Leistungsspektrum finden Sie unter grundfos.com.

Die wichtigsten Punkte sind also folgende: Denken Sie an die Bodenvoruntersuchung. Denken Sie daran, die Entwässerung zu planen. Und bitte wenden Sie sich für weitere Unterstützung an Grundfos. Wir haben jahrelange fachliche Erfahrung und helfen Ihnen gerne weiter. 

Kursübersicht

Module
Module: 3
Dauer
Dauer: 22 Minuten
Schwierigkeitsgrad
Schwierigkeitsgrad: Mittel